2002-tese-pjcmagalhaes

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
FACULDADE DE MEDICINA 
DEPARTAMENTO DE FISIOLOGIA E FARMACOLOGIA 
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FARMACOLOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estudo farmacológico do óleo essencial do Estudo farmacológico do óleo essencial do Estudo farmacológico do óleo essencial do Estudo farmacológico do óleo essencial do Croton nepetaefoliusCroton nepetaefoliusCroton nepetaefoliusCroton nepetaefolius 
Baill. sobreBaill. sobreBaill. sobreBaill. sobre os músculos lisos traqueal e vascular e sobre as os músculos lisos traqueal e vascular e sobre as os músculos lisos traqueal e vascular e sobre as os músculos lisos traqueal e vascular e sobre as 
propriedades eletrofisiológicas de neurônios fásicos de gânglio propriedades eletrofisiológicas de neurônios fásicos de gânglio propriedades eletrofisiológicas de neurônios fásicos de gânglio propriedades eletrofisiológicas de neurônios fásicos de gânglio 
celíacocelíacocelíacocelíaco 
 
 
 
 
 
 
 
 
PPPPEDRO EDRO EDRO EDRO JJJJORGE ORGE ORGE ORGE CCCCALDAS ALDAS ALDAS ALDAS MMMMAGALHÃESAGALHÃESAGALHÃESAGALHÃES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fortaleza-CE 
2002 
 2 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
FACULDADE DE MEDICINA 
DEPARTAMENTO DE FISIOLOGIA E FARMACOLOGIA 
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FARMACOLOGIA 
 
 
 
 
TESE DE DOUTORADO 
 
 
 
Estudo farmacológico do óleo essencial do Estudo farmacológico do óleo essencial do Estudo farmacológico do óleo essencial do Estudo farmacológico do óleo essencial do Croton nepetaefoliusCroton nepetaefoliusCroton nepetaefoliusCroton nepetaefolius Baill. Baill. Baill. Baill. 
sobre os músculos lisos traqueal e vascular esobre os músculos lisos traqueal e vascular esobre os músculos lisos traqueal e vascular esobre os músculos lisos traqueal e vascular e sobre as propriedades sobre as propriedades sobre as propriedades sobre as propriedades 
eletrofisiológicas de neurônios fásicos de gânglio celíacoeletrofisiológicas de neurônios fásicos de gânglio celíacoeletrofisiológicas de neurônios fásicos de gânglio celíacoeletrofisiológicas de neurônios fásicos de gânglio celíaco 
 
 
 
 
Pedro Jorge Caldas MagalhãesPedro Jorge Caldas MagalhãesPedro Jorge Caldas MagalhãesPedro Jorge Caldas Magalhães 
 
 
 
 
Tese apresentada ao Curso de Pós-graduação em 
Farmacologia como requisito parcial para a obtenção 
do título de Doutor em Farmacologia 
 
 
 
 
 
 
Fortaleza-CE, julho de 2002 
 3 
Sessão pública de defesa em: 12 de julho de 2002 
 
Estudo farmacológico do óleo essencial do Croton nepetaefolius Baill. sobre os 
músculos lisos traqueal e vascular e sobre as propriedades eletrofisiológicas de 
neurônios fásicos de gânglio celíaco 
 
Pedro Jorge Caldas MagalhãesPedro Jorge Caldas MagalhãesPedro Jorge Caldas MagalhãesPedro Jorge Caldas Magalhães 
 
Prof. Orientador: José Henrique Leal-Cardoso 
 
Banca examinadora: 
 
 
 
Prof. Dr. José Henrique LealProf. Dr. José Henrique LealProf. Dr. José Henrique LealProf. Dr. José Henrique Leal----CardosoCardosoCardosoCardoso 
Prof. Titular de Fisiologia Humana da Universidade Estadual do Ceará - UECE 
 
 
 
Prof. Dr. FranciscProf. Dr. FranciscProf. Dr. FranciscProf. Dr. Francisco Ruy Capazo Ruy Capazo Ruy Capazo Ruy Capaz 
Prof. Adjunto de Farmacologia da Universidade Federal do Ceará - UFC 
 
 
 
Prof. Dr. Saad LahlouProf. Dr. Saad LahlouProf. Dr. Saad LahlouProf. Dr. Saad Lahlou 
Prof. Visitante da Universidade Federal de Pernambuco - UFPE 
 
 
 
Prof. Dr. Armênio Aguiar dos SantosProf. Dr. Armênio Aguiar dos SantosProf. Dr. Armênio Aguiar dos SantosProf. Dr. Armênio Aguiar dos Santos 
Prof. Adjunto de Fisiologia da Universidade Federal do Ceará - UFC 
 
 
 
ProfProfProfProfaaaa. Dr. Dr. Dr. Draaaa. Andrelina Noronha Coelho de Souza. Andrelina Noronha Coelho de Souza. Andrelina Noronha Coelho de Souza. Andrelina Noronha Coelho de Souza 
Profa. Adjunta de Biofísica da Universidade Estadual do Ceará - UECE 
 4 
AAAAgradecimentos 
Prof. José Henrique Leal CardosoProf. José Henrique Leal CardosoProf. José Henrique Leal CardosoProf. José Henrique Leal Cardoso, meu mestre que, com sabedoria e 
maturidade, tornou-me eternamente grato pelo despertar de minha vocação pela ciência 
e pelo ensino e pela minha formação acadêmica em todos esses anos 
Márcia Andréa Vasconcelos dos SantosMárcia Andréa Vasconcelos dos SantosMárcia Andréa Vasconcelos dos SantosMárcia Andréa Vasconcelos dos Santos, Tatiana Leite Tatiana Leite Tatiana Leite Tatiana Leite 
PradinesPradinesPradinesPradines e Lívia Noronha Coelho de SouzaLívia Noronha Coelho de SouzaLívia Noronha Coelho de SouzaLívia Noronha Coelho de Souza pela dedicação e 
entusiasmo com os quais me ajudaram a desenvolver este trabalho 
 
Profs. Saad LahlouProfs. Saad LahlouProfs. Saad LahlouProfs. Saad Lahlou e Roberto Oscar BrasilRoberto Oscar BrasilRoberto Oscar BrasilRoberto Oscar Brasil pelo 
companheirismo e incentivo 
 
 PatríciaPatríciaPatríciaPatrícia, esposa e companheira, com quem dividi todos os momentos durante 
esse percurso 
 
AlessandroAlessandroAlessandroAlessandro e BeatrizBeatrizBeatrizBeatriz, por quem mais vale o labor 
Francisco Francisco Francisco Francisco Evanir LimaEvanir LimaEvanir LimaEvanir Lima, Sílvia LimaSílvia LimaSílvia LimaSílvia Lima, Aura Aura Aura Aura 
Rhanes YidaRhanes YidaRhanes YidaRhanes Yida, Joana Barbosa Joana Barbosa Joana Barbosa Joana Barbosa, Rejane Teixeira Rejane Teixeira Rejane Teixeira Rejane Teixeira, Marta Marta Marta Marta 
FreitasFreitasFreitasFreitas, Rose Ferreira Rose Ferreira Rose Ferreira Rose Ferreira, Vilani Bastos Vilani Bastos Vilani Bastos Vilani Bastos, Artemísia Portela Artemísia Portela Artemísia Portela Artemísia Portela, 
Bento OliveiraBento OliveiraBento OliveiraBento Oliveira 
Aos colegas do Departemento de Fisiologia e Farmacologia pela 
colaboração com as tarefas didáticas nesse período 
FUNCAPFUNCAPFUNCAPFUNCAP 
GerardoGerardoGerardoGerardo, pai e exemplo, a quem dedico este trabalho 
 5 
SSSSUMÁRIO 
 
 PÁGINA 
Lista de Figuras 8 
Lista de Tabelas 11 
Lista de abreviaturas 12 
Resumo 14 
Abstract 15 
INTRODUÇÃO 16 
OBJETIVOS 40 
METODOLOGIA 42 
Animais e tecidos 42 
Vasos sangüíneos 42 
Traquéia 43 
Gânglio celíaco 45 
Medidas eletrofisiológicas 49 
Imunização dos cobaios com ovalbumina 50 
Tratamento dos ratos com acetato de deoxicorticosterona (DOCA)-sal 50 
Medida da pressão arterial 51 
Estudo dos efeitos do OECN sobre a frequência cardíaca, respiratória e sobre os parâmetros 
gasométricos 
52 
Soluções e drogas 52 
Protocolos experimentais 54 
Análise estatística 55 
RESULTADOS 
Ações do OECN sobre o músculo liso traqueal de cobaio 
• Efeito do OECN no tônus basal da traquéia isolada de cobaio 57 
• Efeito do OECN na contraçao da traquéia isolada de cobaio induzida pela ovalbumina 57 
• Efeito de uma segunda exposição da traquéia de cobaio a ovalbumina na ausência e na presença 57 
 6 
de OECN e cromoglicato 
• Efeito da pirilamina sobre as contrações induzidas pela ovalbumina e pela histamina em traquéia 
isolada de cobaio 
58 
• Efeito inibitório do OECN na contração mantida da histamina e prostaglandina F2α em traquéia 
isolada de cobaio 
58 
• Efeitos inibitórios do OECN nas contrações submaximais induzidas por histamina, KCl e carbacol 
na traquéia isolada de cobaio 
59 
• Comparação do potencial transmembrana da traquéia isolada de cobaio na presença e ausência 
do OECN 
59 
Ações do OECN na pressão arterial, frequências cardíaca e respiratória e gasometria de 
ratos anestesiados 
 
• Pressão arterial média (PAM) 67 
• Frequência cardíaca 67 
• Frequência respiratória 67 
• Gasometria 67 
Ações do OECN sobre o músculo liso vascular isolado de cobaio 
• Reversão da contratura K+ em aorta isolada e influência do endotélio e L-NAME no efeito do 
OECN 
72 
• Reversão da contratura induzida pelo éster do forbol em aortaisolada 72 
• Inibição da curva concentração-efeito do dibutirato de forbol em aorta isolada 72 
• Sobre a contração da aorta isolada induzida por solução de K+ hiperosmolar 73 
• Sobre o potencial transmembrana da aorta isolada 73 
• Sobre o potencial transmembrana de vasos mesentéricos isolados 74 
Ações do OECN sobre o músculo liso vascular isolado de rato 
• Reversão da contratura K+ e influência do endotélio e L-NAME no efeito do OECN 80 
• Reversão da contratura K+ pelo 1,8 cineol, metil-eugenol e terpineol 80 
• Influência do azul de metileno no relaxamento induzido pelo OECN na aorta de rato contraída com 
0,3 µM de norepinefrina 
80 
• Sobre as contrações induzidas por fenilefrina em aorta de ratos uninefrectomizados e DOCA-sal 81 
Efeitos na circulação mesentérica ex vivo de ratos 
• Sobre o fluxo no leito vascular mesentérico 86 
 7 
• Influência do L-NAME e D-NAME no efeito relaxante do OECN sobre o fluxo mesentérico 86 
• Efeitos dos principais constituintes 1,8-cineol, metil-eugenol e terpineol sobre o fluxo no leito 
vascular mesentérico 
88 
Sobre a contração induzida por solução de K+ hiperosmolar em útero isolado de ratas 
estrogenizadas 
88 
Estudos eletrofisiológicos em neurônios fásicos do gânglio celíaco 
• Propriedades elétricas passivas e ativas dos neurônios do gânglio celíaco 96 
Ações da histamina sobre as propriedades passivas e ativas dos neurônios e efeitos do 
OECN sobre as respostas dos neurônios à histamina 
 
• Sobre o potencial de repouso e a resistência de entrada da membrana 97 
• Sobre o limiar de corrente para ativação neuronal 99 
• Sobre o overshoot e a amplitude dos potenciais de ação 99 
• Sobre a duração dos potenciais de ação 100 
• Sobre o número de potenciais de ação 100 
• Sobre a excitabilidade neuronal 101 
DISCUSSÃO 
• Efeitos no músculo liso traqueal 115 
• Efeitos no músculo liso vascular 119 
• Estudos eletrofisiológicos 123 
• Considerações Finais 
130 
CONCLUSÕES 132 
REFERÊNCIAS 134 
TABELAS I a IV 157-160 
Legendas das Figuras 161 
 
 8 
LISTA DE FIGURAS 
FIGURA PÁGINA 
1. Croton nepetaefolius Baill (ramos floridos) 19 
2. Sistema de registro das contrações em músculo liso 44 
3. Dissecção do gânglio celíaco de cobaio 46 
4. Sistema para os experimentos de registro intracelular e de aquisição de dados 
eletrofisiológicos 
48 
5. Sistema de registro da pressão arterial 53 
6. Efeito do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) sobre o tônus basal da 
traquéia de cobaio 
60 
7. Reversão da contração mantida por solução despolarizante contendo 60mM de K+ 
pelo óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) e metil-eugenol em traquéia 
isolada de cobaio 
61 
8. Efeito do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) e cromoglicato na contração 
induzida pela apresentação do antígeno sensibilizante em traquéia de cobaio 
62 
9. Efeito do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) na contração mantida da 
histamina na traquéia isolada de cobaio 
63 
10. Efeito do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) na contração mantida da 
prostaglandina F2α na traquéia isolada de cobaio 
64 
11. Efeito inibitório do óleo essncial do Croton nepetaefolius (OECN) nas contrações 
induzidas pela histamina, carbacol e KCl na traquéia de cobaio 
65 
12. Medida do potencial transmembrana do músculo liso traqueal de cobaio 66 
13. Efeito hipotensor do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) OECN em ratos 
anestesiados nefrectomizados e DOCA-sal 
69 
14. Avaliação da frequência respiratória de ratos anestesiados nefrectomizados e DOCA-
sal 
70 
15. Avaliação do efeito do tratamento agudo com óleo essencial do Croton nepetaefolius 
(OECN) em parâmetros gasométricos sanguíneos de ratos anestesiados apenas 
nefrectomizados ou, após a nefrectomia, tratados com DOCA-sal 
71 
16. Efeito relaxante do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) sobre a contração 
do músculo liso de anéis de aorta de cobaio, mantidos em 60 mM de K+ 
75 
17. Reversão pelo óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) da contratura induzida 
pelo dibutirato de forbol em aorta de cobaio 
76 
18. Efeito do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) na curva concentração- 77 
 9 
efeito do dibutirato de forbol na aorta isolada de cobaio 
19. Efeito do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) na contração induzida pelo 
K+ hipertônico em aorta isolada de cobaio 
78 
20. Medida do potencial transmembrana do músculo liso vascular de cobaio 79 
21. Efeito relaxante do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) no músculo liso 
de anéis de aorta de rato contraídos com solução despolarizante contendo 60 mM de 
K+ 
82 
22. Efeito relaxante do 1,8-cineol, metil-eugenol e terpineol, constituintes do óleo 
essencial do Croton nepetaefolius (OECN) no músculo liso de anéis de aorta de rato 
83 
23. Efeito do azul de metileno na atividade relaxante do óleo essencial do Croton 
nepetaefolius (OECN) no músculo liso de anéis de aorta de rato contraídos com 
norepinefrina 
84 
24. Bloqueio, promovido pelo óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN), das 
contrações induzidas pela fenilefrina em aorta de ratos nefrectomizados e DOCA-sal 
85 
25. Efeito do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) sobre o fluxo de líquido na 
circulação mesentérica de rato ex vivo 
89 
26. Reversão, induzida pela adição de concentrações crescentes do óleo essencial do 
Croton nepetaefolius (OECN), da diminuição do fluxo de líquido na circulação 
mesentérica de rato, produzida pela solução despolarizante contendo 60 mM de K+ 
na ausência e presença de L-NAME. 
90 
27. Reversão, induzida pela adição de concentrações crescentes do óleo essencial do 
Croton nepetaefolius (OECN), da diminuição do fluxo de líquido na circulação 
mesentérica de rato, produzida pela solução despolarizante contendo 60 mM de K+ 
na ausência e presença de D-NAME 
91 
28. Avaliação da diminuição do fluxo de líquido na circulação mesentérica de rato, 
produzida pela solução despolarizante contendo 60 mM de K+ na ausência e 
presença de cineol 
92 
29. Reversão, induzida pela adição de concentrações crescentes de metil-eugenol, da 
diminuição do fluxo de líquido na circulação mesentérica de rato, produzida pela 
solução despolarizante contendo 60 mM de K+, na ausência e presença de L-NAME 
93 
30. Reversão, induzida pela adição de concentrações crescentes de terpineol, da 
diminuição do fluxo de líquido na circulação mesentérica de rato, produzida pela 
solução despolarizante contendo 60 mM de K+ na ausência e presença de L-NAME 
94 
31. Efeito do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) na contração induzida pelo 
K+ hipertônico em útero isolado de rata estrogenizada 
95 
32. Tipos de neurônios encontrados nos experimentos com gânglio celíaco de cobaio 103 
33. Histogramas de distribuição de frequência das principais características elétricas das 
células utilizadas neste estudo, o potencial de repouso e a resistência de entrada 
104 
v 
 10 
34. Efeito da histamina sobre o potencial transmembrana de neurônios fásicos do gânglio 
celíaco de cobaio mantidos na ausência e presença do óleo essencial do Croton 
nepetaefolius (OECN) 
105 
35. Efeito da histamina sobre a resistência de entrada da membrana de neurônios fásicos 
do gânglio celíaco de cobaio mantidos na ausência e presença do óleo essencial do 
Croton nepetaefolius (OECN) 
106 
36. Efeito da histamina sobre o limiar de corrente para ativação de neurônios fásicos do 
gânglio celíaco de cobaio mantidos na ausência e presença do óleo essencial do 
Croton nepetaefolius (OECN) 
107 
37. Efeito da histamina sobre o overshoot dos potenciais de ação de neurônios fásicos do 
gânglio celíaco de cobaio mantidos na ausência e presença do óleo essencial do 
Croton nepetaefolius (OECN) 
108 
38. Efeito da histamina sobre a amplitude dos potenciais de ação de neurônios fásicos do 
gânglio celíaco de cobaio mantidos na ausência e presença do óleo essencialdo 
Croton nepetaefolius (OECN) 
109 
39. Efeito da histamina sobre a duração dos potenciais de ação de neurônios fásicos do 
gânglio celíaco de cobaio mantidos na ausência e presença do óleo essencial do 
Croton nepetaefolius (OECN) 
110 
40. Efeito do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) sobre as alterações 
produzidas pela histamina em neurônios fásicos do gânglio celíaco de cobaio 
111 
41. Efeito do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) sobre as alterações 
produzidas pela histamina no número de potenciais de ação em neurônios fásicos do 
gânglio celíaco de cobaio 
112 
42. Efeito da histamina sobre a excitabilidade de neurônios fásicos do gânglio celíaco de 
cobaio 
113 
43. Efeito do óleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN) sobre o efeito da histamina 
na excitabilidade de neurônios fásicos do gânglio celíaco de cobaio 
114 
 
 11 
LISTA DE TABELAS 
TABELA PÁGINA 
I. Valores (em mV) da diferença de potencial transmembrana registrado pela 
técnica do microeletrodo intracelular em vários tecidos de cobaio na presença 
e ausência de OECN 
157 
II. Concentração efetiva 50% (CE50) e concentração limiar de OECN (limiar) 
para a reversão da contratura induzida por 60 mM de K+ em aorta de cobaio e 
rato em diferentes condições 
158 
III. Comparação das propriedades elétricas dos neurônios apresentados neste 
estudo e em outros trabalhos encontrados na literatura, através de registros 
intracelulares de gânglios nervosos intactos de cobaio in vitro 
159 
IV. Efeito da pirilamina sobre as ações promovidas pela histamina em gânglio 
celíaco de cobaio 
160 
 
 12 
LISTA DE ABREVIATURAS 
ACh Acetilcolina 
ADP Difosfato de adenosina 
AMPc Adenosina monofosfato cíclico 
ANOVA Análise de variância 
ATP Trifosfato de adenosina 
CI50 Concentração inibitória capaz de produzir 50 % do efeito máximo 
DAG Diacilglicerol 
DBF Dibutirato de forbol 
DOCA Acetato de deoxicorticosterona 
E.P.M. Erro padrão da média 
EGTA Ácido etileno-bis(β-amino-etil-éter)-N,N,N´,N´-tetracético 
Em Potencial transmembrana 
GMPc Guanosina monofosfato cíclico 
HA Histamina 
IP3 Trifosfato de inositol 
K60 Solução nutridora contendo 60 mM de K+ 
L-NAME l-nitro-arginina-metil-éster 
LT Leucotrieno 
MLC Cadeia leve de miosina 
MLCK Quinase de cadeia leve de miosina 
NO Óxido nítrico 
OECN Óleo essencial do Croton nepetaefolius 
PAM Pressão arterial média 
PG Prostaglandina 
Pi Fosfato inorgânico 
PKC Proteína quinase C 
Ri Resistência de entrada da membrana 
TEA Tetraetilamônio 
TTX Tetrodotoxina 
Tx Tromboxano 
 
 13 
}}}} ntão, a travessia das veredas sertanejas é mais exaustiva que a de uma estepe nua. 
 
Nesta, ao menos, o viajante tem o desafogo de um horizonte largo e a perspectiva de 
planuras francas. Ao passo que a caatinga o afoga; abrevia-lhe o olhar; agride-o e 
estonteia-o; enlaça-o na trama epinescente e não o atrai; repulsa-o com as folhas 
urticantes, com o espinho, com os gravetos estalados em lanças; e desdobra-se-lhe na 
frente léguas e léguas, imutável no aspecto desolado: árvores sem folhas, de galhos 
estorcidos e secos, revoltos, entrecruzados, apontando rijamente no espaço ou estirando-
se flexuosos pelo solo, lembrando um bracejar imenso, de tortura da flora agonizante... 
 
Embora esta não tenha as espécies reduzidas dos desertos – mimosas tolhiças ou 
eufórbias ásperas sobre o tapete das gramíneas murchas – e se afigure farta de vegetais 
distintos, as suas árvores, vistas em conjunto, semelham uma só família de poucos 
gêneros, quase reduzida a uma espécie invariável, divergindo apenas no tamanho, 
tendo todas a mesma conformação, a mesma aparência de vegetais morrendo, quase 
sem troncos, em esgalhos logo ao irromper do chão. É que por um efeito explicável de 
adaptação às condições estreitas do meio ingrato, evolvendo penosamente em círculos 
estreitos, aquelas mesmo que tanto se diversificam nas matas ali se talham por um 
molde único. Transmudam-se, e em lenta metamorfose vão tendendo para 
limitadíssimo número de tipos caracterizados pelos atributos dos que possuem maior 
capacidade de resistência. 
 
Esta impõe-se, tenaz e inflexível. ~ 
 
Trecho sobre a caatinga nordestina retirado do 
livro “Os sertões”, escrito por Euclides da 
Cunha entre 1898 e 1901, época em que 
trabalhou como correspondente do jornal ‘O 
Estado de São Paulo’, para cobrir os 
acontecimentos em Canudos. 
“E 
” 
 14 
RESUMO 
Estudo farmacológico do óleo essencial de Croton nepetaefolius Baill. sobre o músculo liso 
traqueal e vascular e sobre as propriedades eletrofisiológicas de neurônios fásicos de gânglio 
celíaco. Pedro Jorge Caldas Magalhães, Tese de Doutorado em Farmacologia, UFC, 2002. 
Croton nepetaefolius Baill é um arbusto aromático do Nordeste brasileiro, conhecido como “marmeleiro 
sabiá”, utilizado na medicina popular como antiespasmódico e carminativo. Os principais constituintes do 
seu óleo essencial são 1,8-cineol, metil-eugenol, xantoxilina e terpineol. Recentemente, demonstraram-se 
propriedades antiespasmódica intestinal, hipotensiva, antiinflamatória e analgésica para o óleo essencial 
do Croton nepetaefolius (OECN). Neste trabalho, caracterizamos os efeitos farmacológicos do OECN 
sobre o músculo liso respiratório e vascular de rato e cobaio e sobre o funcionamento elétrico de neurônios 
de gânglio celíaco de cobaio. Usamos preparações in vitro de vasos sanguíneos de ratos e cobaios 
machos (aorta e vasos mesentéricos) e anéis de traquéia, mantidos em solução nutridora, aerada, pH 7,4, 
a 37 oC, para registro isométrico das contrações musculares. Usamos também gânglios celíacos intactos 
de cobaios, mantidos em temperatura ambiente in vitro, para os registros eletrofisiológicos pela técnica do 
microeletrodo intracelular. In vivo, avaliamos as ações do OECN sobre a pressão arterial média e alguns 
parâmetros cardíacos, respiratórios e hematológicos em ratos. O OECN (0,1 - 1000 µg/ml) relaxou o 
tônus basal (5 mM [K+]) e o tônus aumentado por K+ (60 mM) em traquéia de cobaio, de maneira 
dependente de concentração (CE50 de 4 e 63 µg/ml, respectivamente). Em tecidos de cobaios 
previamente sensibilizados, o OECN (300 e 600 µg/ml), reduziu a contração induzida pela apresentação 
do antígeno sensibilizante (ovalbumina). Na faixa de concentração de 100 a 400 µg/ml, bloqueou as 
contrações induzidas por histamina e PGF2α. O OECN inibiu as contrações induzidas por histamina, 
carbacol e KCl com CI50 na faixa de 100 - 130 µg/ml. Em aorta de rato e cobaio, relaxou a contração 
induzida por 60 mM de K+ (CI50 de 32 e 200 µg/ml, respectivamente). Em rato, mas não em cobaio, este 
relaxamento foi parcialmente inibido pela retirada do endotélio vascular ou pela adição de 100 µM de L-
NAME. Em aorta de cobaio, o OECN inibiu as contrações independentes de Ca2+, induzidas por dibutirato 
de forbol e por K+ hiperosmolar na solução nutridora. O OECN diminuiu preferencialmente a pressão 
arterial em ratos DOCA-sal do que em ratos nefrectomizados e, bloqueou mais potentemente as 
contrações induzidas pela fenilefrina em aorta de rato DOCA do que dos animais nefrectomizados. O 
OECN, metil-eugenol e terpineol, aumentam o fluxo de líquido pela circulação mesentérica de rato, sendo 
este efeito parcialmente inibido pela presença de L-NAME. Em nenhuma dessas preparações o OECN 
produziu hiperpolarização do potencial transmembrana. Em neurônios fásicos de gânglio celíaco de 
cobaio, o OECN diminuiu significativamente o aumento da excitabilidade produzido pela histamina sem 
alterar as propriedades passivas e ativas dos neurônios. Em conclusão, o OECN relaxa o músculo liso 
das vias aéreas, é um agente hipotensor e vasorelaxante e diminui a excitabilidade induzida por histamina 
em neurônios autonômicos. Seus efeitos são, provavelmente, intracelulares ou mediados por proteína 
quinase C. 
 15 
ABSTRACT 
Pharmacological study of the essential oil of Croton nepetaefolius Baill.on tracheal and vascular 
smooth muscle and on electrophysiological properties of celiac ganglion phasic neurons. Pedro 
Jorge Caldas Magalhães, Tese de Doutorado em Farmacologia, UFC, 2002. 
Croton nepetaefolius is an aromatic bush found in brazilian Northeast region, called “marmeleiro sabiá”, 
and it is used in folk medicine as an antispasmodic and carminative agent. Its essential oil is comprised of 
1,8-cineole, methyl-eugenol, xanthoxylin, terpineol and others constituents. Recent studies showed some 
pharmacological activities of the essential oil of Croton nepetaefolius (EOCN) as an intestinal 
antispasmodic, hypotensive, anti-inflammatory and analgesic agent. Our aim in this work was to evaluate 
the effects of EOCN on airway and vascular smooth muscle and also on autonomic neurons. We used in 
vitro models of rat and guinea-pig isolated vessels and guinea-pig tracheal rings for isometric recording of 
the smooth muscle contractions. Guinea-pig celiac ganglion, was used for intracellular microelectrode 
recording of electricophysiological signals. Moreover, mean arterial pressure, cardiovascular, respiratory 
and hematologic parameters were measured in vivo in rats. EOCN (0,1 – 1000 µg/ml) relaxed basal and 
K+-increased guinea-pig tracheal tonus (EC50 = 4 and 63 µg/ml, respectively), in a concentratation-
dependent manner. In ovalbumin-sensitized guinea-pig tissues, EOCN inhibited the antigen-induced 
contraction. EOCN (100 - 400 µg/ml) blocked the histamine- and PGF2α-induced contractions. The 
contractions induced by histamine, carbacol and KCl were inhibited by EOCN with IC50s between 100-130 
µg/ml. In rat and guinea-pig aortic rings, EOCN relaxed the 60 mM K+-induced contractions (IC50 = 32 and 
200 µg/ml, respectively). Only in rat tissues, this EOCN-induced relaxation was partially inhibited by both 
L-NAME (100µM) or endothelium lack. In guinea-pig aortic rings, EOCN inhibited the Ca2+-independent 
phorbol esther- and hyperosmotic K+- induced contractions. EOCN, preferably, diminished the mean 
arterial pressure and inhibited the aortic rings phenylephrine-induced contractions in DOCA-salt treated rats 
rather than uninephrectomized rats. Both EOCN, methyl-eugenol and terpineol increased the flow through 
rat mesenteric bed. This effect was partially blocked by L-NAME (50 µM). EOCN did not produce 
hyperpolarization of the transmembrane potential. In celiac ganglion phasic neurons, EOCN signicantly 
inhibited the histamine-induced increase of the neuronal excitability. In conclusion, EOCN is an airway 
smooth muscle relaxant, hypotensor and vasorelaxant agent, and it is a blocker of the stimulant histamine 
activity on autonomic neurons. Its effects are, probably, mediated by an intracellular action or protein C 
kinase modulation. 
 
 16 
[INTRODUÇÃO 
Na cultura ocidental, todas as informações referentes a medicamentos e a seu uso foram 
chamadas de materia medica desde que o conhecimento farmacêutico e médico foi sendo organizado. 
No início do século XIX, a materia medica passou a ser dividida em disciplinas especializadas como a 
farmacologia e a farmacognosia e, a partir do final do século XIX, a química farmacêutica, com o 
advento das técnicas de sínteses de novos compostos (Robbers et al., 1997). Nas ciências médicas 
diversas substâncias importantes são derivadas de produtos naturais como a nicotina, morfina, 
atropina, hioscina, quinina, pilocarpina, glicosídios digitálicos entre outras que, na maior parte dos 
casos são obtidas de diferentes espécies de plantas. Mesmo que muitas delas não sejam utilizadas 
terapeuticamente, apresentam-se como valiosas ferramentas para exploração farmacológica de 
mecanismos celulares como a rianodina, um alcalóide isolado das raízes de Ryania speciosa, 
substância útil no estudo dos mecanismos de contração muscular e liberação de íons cálcio do retículo 
sarcoplasmático (Meissner, 1986; Drummond e Hughes, 1987; Sutko et al., 1997), os ésteres do forbol 
(como por exemplo, o dibutirato de forbol), extraídos de partes do Croton tiglium, agentes promotores 
de tumor e ativadores de proteína quinase C (Drummond e Hughes, 1987), a tapsigargina, isolada de 
Thapsia garganica, que mimetiza as ações dos segundos mensageiros intracelulares trifosfato de 
inositol e diacilglicerol (Thastrup et al., 1987; Drummond e Hughes, 1987). 
Estima-se que aproximadamente 25% de todos os medicamentos modernos sejam direta 
ou indiretamente derivados de plantas. Em casos particulares como os de medicamentos utilizados 
para o tratamento de câncer e os antimicrobianos, aproximadamente 60% dos medicamentos 
atualmente disponíveis no mercado e aqueles nos últimos estágios de testes clínicos sejam derivados 
de produtos naturais, principalmente de plantas (Calixto, 2000). Dentre estas substâncias, muitas não 
são isoladas diretamente de plantas superiores, mas são produzidas a partir de precursores obtidos 
desta fonte. Vários narcóticos utilizados como analgésicos são classificados como oriundos de 
modificações químicas da molécula da morfina. O taxol pode ser sintetizado a partir da bacatina III, 
que é relativamente abundante nas folhas de várias espécies de teixo, enquanto o próprio taxol é 
 17 
encontrado apenas na casca do teixo raro do Pacífico. A hidrocortisona ou corticosteróides afins 
podem ser obtidos pelo tratamento do estigmasterol que existe em abundância no óleo de soja 
(Robers et al., 1997). 
OS ÓLEOS ESSENCIAIS 
Dentre os agentes terapêuticos provenientes de plantas, com uso medicinal popular e 
científico, destacam-se os óleos essenciais. Esses óleos, também conhecidos como essências, são 
princípios ativos oleosos e voláteis, responsáveis pelo aroma característico das chamadas plantas 
aromáticas (produtoras de óleos essenciais), muitos deles inclusive possuindo propriedades ativas em 
sistemas biológicos, o que os tornam, portanto, de interesse científico. Constituem-se em complexas 
misturas de componentes classificados quimicamente em diversos grupos (terpenos, fenóis, etc) e, 
geralmente, é possível atribuir a um ou mais constituintes as ações dos óleos essenciais sobre estes 
sistemas. Apresentam uma grande importância econômica e são largamente utilizados na indústria 
com os mais diversos fins como aromatizantes, repelentes de insetos, em perfumaria, na composição 
de desinfetantes e cosméticos, na preparação de alimentos e licores (Freise, 1935; Jacobs, 1948; 
Craveiro et al. 1977; Itokawa et al., 1980). Na medicina popular são utilizados, na forma de chás e 
infusatos, como sedativos, estomáquicos, antiespasmódicos, antidiarréicos, antiparasitários, 
antimicrobianos, analgésicos, diuréticos e hipotensores, antimaláricos, anti-hemorroidários, anti-
sifilíticos e no tratamento de rinite alérgica (Freise, 1935; Itokawa et al., 1981; Luz et al., 1984; 
Klayman, 1985; Mendonça et al., 1991; Kiuchi et al., 1992). 
O estudo dos efeitos dos óleos essenciais de plantas comumente encontradas em nossa 
região sobre tecidos animais e, particularmente, sobre as células musculares tem se tornado rotineiro 
nos últimos anos e têm demonstrado atividades farmacológicas coerentes com a sua utilização na 
medicina popular (Leal-Cardoso e Fonteles, 1999). Por exemplo, o óleo essencial de Croton 
zehntneri, espécie mais conhecida como “canela-de-cunhã”, mostrou-se possuidor de interessantes 
propriedades farmacológicas sobre o músculo esquelético e sobre o músculo liso intestinal. No 
primeiro, o óleo essencial de C. zehntneri e seus principais constituintes anetol e estragol inibiram 
 18 
contrações induzidas pela estimulação elétrica direta no nervo e pela acetilcolina enquanto que 
potencializaram as contrações produzidas pela cafeína (Albuquerque et al., 1995). No músculo liso 
seus efeitos são predominantemente antiespasmódicos e são atribuídos, pelo menos parcialmente, ao 
estragol (Coelho-de-Souza et al., 1997). Aomesmo tempo, em concentrações maiores que 10 µg/ml, 
também produz contrações rítmicas em íleo e aumenta a amplitude e a freqüência das contrações 
espontâneas da bexiga de cobaio (Coelho-de-Souza et al., 1998), sugerindo que este óleo essencial 
pode exercer efeitos moduladores diferenciais na contratilidade de vários músculos lisos. 
Outro óleo essencial farmacologicamente ativo em células musculares lisas e 
esqueléticas é o da Mentha x villosa, conhecida popularmente como “hortelã-rasteira”, cuja atividade 
hipotensora foi descrita recentemente (Lahlou et al, 2001). Em músculo sartório de sapo este óleo 
essencial também apresenta uma atividade inibitória sobre contrações induzidas por soluções 
contendo 80 mM de K+ e potencializa as contrações induzidas pela cafeína. Por outro lado, em 
concentrações maiores que 1 mg/ml produz contrações que são bloqueadas pela procaína (Fogaça et 
al., 1997). O principal constituinte do hidrolato obtido na extração do óleo essencial da M. villosa, o 
óxido de piperitenona, também se mostrou ativo sobre diversas preparações biológicas inclusive sobre 
o músculo liso intestinal de cobaio com efeitos antiespasmódicos (Sousa et al., 1997). O óleo 
essencial da Alpinia speciosa, planta conhecida popularmente como “colônia”, apresentou efeito 
relaxante e antiespasmódico sobre preparações intestinais de íleo de rato (Bezerra et al., 2000, Lahlou 
et al., 2002). 
O ÓLEO ESSENCIAL DO Croton nepetaefolius 
Croton nepetaefolius Baill é a denominação científica de um tipo de arbusto comum no 
Nordeste brasileiro popularmente conhecido como “marmeleiro sabiá” (Fig. 1). É um exemplar da 
família Euphorbiaceae e do gênero Croton, um dos mais bem representados na flora nordestina, 
encontrado nos cerrados, matas litorâneas e principalmente nas caatingas (Ducke, 1959). De acordo 
com citações populares, as plantas representantes deste gênero, nativas da região Nordeste do Brasil, 
podem ser agrupadas em quatro categorias distintas, três delas com características bem definidas 
 19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 1 – Croton nepetaefolius Baill (ramo florido) 
Folhas com limbo triangular, palmatinérvico, oval, agudo, de base cordato-subtruncado ou levemente 
cordado, provida de glândulas estipitadas e de margens duplamente serradas; na página superior são 
viloso-pubescente, tornando-se depois hirto-pubescente. As flores são pequenas, reunidas em 
inflorescência do tipo cacho. Os frutos, de poucos a numerosos, são cápsulas tricocas. 
Fotografia da coleção do Prof. José Henrique Leal-Cardoso, de amostras de “marmeleiro sabiá”, 
obtidas no município de Viçosa do Ceará (CE), no momento de sua coleta em maio de 2002. 
} 
Atrofiam as raízes mestras batendo contra o subsolo impenetrável e substituem-nas 
pela expansão irradiante das radículas secundárias, ganglionando-as em tubérculos 
túmidos de seiva. Amiúdam as folhas. Fitam-nas rijamente, duras como 
cisalhas, à ponta dos galhos para diminuírem o campo da insolação. Revestem de 
um indumento protetor os frutos, rígidos, às vezes, como estróbilos. Dão-lhes na 
deiscência perfeita com que as vagens se abrem, estalando como se houvessem molas de 
aço, admiráveis aparelhos para propagação das sementes, espalhando-as 
profusamente pelo chão. ~ 
Euclides da Cunha, em “Os sertões” 
 
 20 
e que recebem a denominação de marmeleiros, canelas silvestres e velames. A quarta categoria, de 
características mais difusas, é constituída pelas outras espécies do gênero Croton. O C. 
nepetaefolius, como o nome popular indica é uma das espécies pertencente à categoria dos 
marmeleiros que, assim como outras plantas deste gênero, é produtor de óleo essencial com aroma 
agradável e característico. Um espécime desta planta encontra-se depositado no Herbário Prisco 
Viana do Departamento de Biologia da Universidade Federal do Ceará (UFC), sob o número 3.185, 
tendo sido identificado pelo Dr. Afrânio Fernandes, professor daquele Departamento. 
O Departamento de Química Orgânica e Inorgânica e o Laboratório de Produtos Naturais 
da Universidade Federal do Ceará, bem como o Laboratório de Química da Universidade Estadual do 
Ceará, têm estudado a composição química dos óleos essenciais de plantas do Nordeste do Brasil, 
inclusive do C. nepetaefolius. Tem-se feito a identificação destes constituintes através de técnicas 
como a cromatografia gasosa e a espectrometria de massa (GC/MS) em amostras de óleo extraídas 
por arraste de vapor d´água. A constituição química do óleo essencial do C. nepetaefolius como 
documentada pelo Departamento de Química Orgânica da UFC depende da região geográfica onde a 
planta é colhida. Os principais contituintes são 1,8-cineol (conhecido também como eucaliptol), metil-
eugenol, α-terpineol, β-cariofileno e xantoxilina, entre outros de menor importância na sua contribuição 
percentual. 
Algumas ações farmacológicas do óleo essencial do Croton nepetaefolius (aqui 
denominado simplesmente de OECN) têm sido demonstradas nos últimos anos. Recentemente, 
Abdon (2001) descreveu algumas características farmacológicas deste óleo essencial. Administrado 
por via oral, o OECN apresentou uma DL50 acima de 3 g/Kg de peso corporal, caracterizando sua 
baixa toxicidade aguda. Além disso, por esta mesma via de administração, o OECN apresentou uma 
atividade antiedematogênica nos modelos de edema de pata induzidos por dextrana, histamina e 
carragenina, em doses relativamente baixas (10 – 300 mg/Kg), e uma atividade analgésica em 
modelos de nocicepção induzida por ácido acético, formalina e estímulo térmico (30 – 300 mg/Kg). 
 21 
Entretanto, na medicina popular, a planta é utilizada contra distúrbios gastrintestinais 
como antiespasmódica e carminativa (Craveiro et al., 1980). O estudo de suas atividades em músculo 
liso intestinal in vitro demonstrou as propriedades miorelaxantes do OECN (Magalhães, 1997 e 
Magalhães et al., 1998). Em camundongos, a administração intragástrica de OECN (10-100 mg/Kg) 
aumentou o trânsito intestinal do marcador de carvão depositado no estômago. Este mesmo efeito 
também foi observado em animais que tiveram o trânsito intestinal aumentado com o tratamento prévio 
com o óleo de rícino. Em preparações isoladas o OECN diminuiu o tônus basal e reduziu a amplitude 
das contrações espontâneas de segmentos de íleo e dos esfíncteres gastro-esofágico, pilórico e íleo-
cecal de cobaios e cujas CE50 situaram-se em uma faixa de concentração de 0,9 a 16 e 8 a 150 µg/ml, 
respectivamente. Em íleo, o OECN e seus constituintes cineol, metil-eugenol e terpineol produziram 
uma diminuição do tônus basal com valores de CE50 correspondentes a 16, 322, 9 e 71 µg/ml, 
respectivamente e bloquearam as contrações induzidas por soluções contendo 60 mM de K+ com CI50 
de 18, 419, 12 e 95 µg/ml, respectivamente (Magalhães et al., 1998). Estes dados demonstram que o 
OECN possui propriedades miorelaxantes e antiespasmódicas in vitro, que é consistente com o uso de 
preparações da planta na medicina popular como um antiespasmódico intestinal (Dantas, 1979; 
Craveiro et al., 1980). 
No intestino de cobaio seu efeito não foi inibido por L-NAME (100 µM), um inibidor da NO-
sintase (Moncada et al., 1991), pela indometacina, inibidor da ciclooxigenase (Wennmalm, 1978), pelo 
hexametônio, bloqueador nicotínico neuro-neuronal (Kosterlitz e Lees, 1964) e pela tetrodotoxina 
(TTX), clássico bloqueador de canais rápidos de sódio (Narahashi et al., 1964), o que sugere que pelo 
menos em intestino, o efeito relaxante deste óleo essencial não envolve a mediação colinérgica dos 
plexos intramurais, nem a ação de derivados do ácido araquidônico e do óxido nítrico (Magalhães, 
1997). 
Alguns dos principais constituintes do OECN possuem atividades farmacológicas diversas 
e não menos interessantes. O 1,8-cineol, também conhecido como eucaliptol, é um terpeno 
encontrado no óleo essencial de muitas outras plantascomo o eucalipto e o araçá. Tradicionalmente 
 22 
é utilizado pela indústria farmacêutica por suas propriedades descongestionantes e antitussígenas 
(Laude et al., 1994). Por administração oral, o cineol demonstrou possuir atividades gastroprotetoras 
ao reduzir os danos gástricos induzidos por etanol e inibir o volume e a acidez do suco gástrico em 
ratos (Santos e Rao, 2001). Também foram relatados efeitos inibitórios do cineol sobre edema de pata 
induzido pela carragenina, sobre a nocicepção induzida pela formalina e ácido acético e apresentou 
efeitos depressores do sistema nervoso central (Santos e Rao, 2000). O terpineol, por outro lado, 
apresentou atividade anestésica local em nervo ciático (Moreira et al., 2001) e em preparações 
frênico/diafragma de rato assim como no teste de reflexo da conjuntiva de coelho (Ghelardini et al., 
2001). 
Frente a estes efeitos produzidos pelo OECN e seus constituintes e, considerada 
promissora a sua utilização do ponto de vista terapêutico, tornou-se imperativo o estudo de suas 
propriedades farmacológicas em outros tecidos. No presente trabalho, estudamos os efeitos do OECN 
em músculo liso respiratório e vascular, bem como em neurônios do sistema nervoso autônomo, para 
um melhor entendimento dos seus efeitos sistêmicos e seu mecanismo de ação. Antes, porém, 
faremos algumas considerações sobre o funcionamento e as interações das células musculares lisas 
vasculares e das vias aéreas e também dos gânglios pré-vertebrais do sistema nervoso autônomo. 
A maquinaria muscular lisa e o seu funcionamento 
As células musculares lisas das paredes de muitos órgãos são vitais para diversas 
funções do organismo e seu funcionamento anormal contribui para muitas doenças (Somlyo e Somlyo, 
1994 e 2000). A atividade uterina durante o parto, o sibilo e a dificuldade da respiração na asma e o 
espasmo das artérias coronárias são produtos da contração de células musculares lisas que estão 
presentes em diversos órgãos e sistemas como no útero, nas vias aéreas, nos vasos sanguíneos, no 
estômago e intestinos, na bexiga, entre outros. 
As células musculares lisas de vasos e das vias aéreas apresentam aspecto fusiforme e 
dimensões que variam aproximadamente de 40 a 600 µm de comprimento e 2 a 10 µm de diâmetro, 
em seu comprimento ótimo para geração de força (Berne e Levy, 1998). Na maior parte dos vasos, as 
 23 
células musculares estão arranjadas circunferencialmente, de forma que sua contração reduz o 
diâmetro do tubo. Nas vias aéreas, estão arranjadas em feixes (em média de 300 a 400 células) 
separados por espaços interfasciculares de dimensões variadas que contém colágeno, elastina, 
fibroblastos, axônios, vasos sanguíneos e mastócitos (Stephens, 1988). A contração tanto de vasos 
quanto das vias aéreas produz aumento da resistência à passagem de sangue e do ar, mas tem pouco 
efeito no comprimento do órgão (Berne e Levy, 1998). O sarcolema no músculo liso representa algo 
em torno de 2 a 6% do volume celular e possui uma bicamada lipídica com elementos protéicos 
inseridos. O retículo sarcoplasmático existe como uma estrutura tubular embora não apresente a 
organização do retículo encontrado no músculo esquelético. Não há um sarcômero bem definido. Por 
outro lado, encontramos os chamados “corpos densos”, considerados análogos dos discos Z dos 
músculos estriados. São estruturas que servem para transmitir forças mecânicas e proporcionar 
acoplamento entre miofilamentos e o estroma do tecido conectivo (Gabella, 1976, Somlyo et al., 1980). 
A contração e o relaxamento no músculo liso acontecem, em última análise, 
principalmente por um aumento e uma diminuição na concentração de Ca2+ livre no interior da célula, 
respectivamente (Bolton et al., 1990; Somlyo e Somlyo, 1994 e 2000; Word e Kamm, 1997). Para 
isso, o acoplamento excitação-contração acontece por mecanismos que envolvem a alteração do 
potencial transmembrana (evento chamado de acoplamento eletromecânico), ou por mecanismos que 
independem da diferença de potencial elétrico entre os lados interno e externo da membrana como, 
por exemplo, pela ativação de receptores celulares por seus agonistas. A contração muscular pode 
ocorrer também por uma combinação destes dois mecanismos (Rasmussen et al., 1987; Somlyo e 
Somlyo, 1990). A despolarização da membrana da célula muscular, portanto, pode ocorrer tanto por 
estimulação elétrica direta quanto por ligação de agonistas, como neurotransmissores, autacóides ou 
hormônios a receptores residentes na superfície da membrana citoplasmática. Esta ativação dos 
receptores, processo também chamado de acoplamento farmacomecânico, pode ter como 
conseqüência a liberação de Ca2+ do retículo sarcoplasmático, a abertura de canais de Ca2+ 
dependentes e independentes de voltagem que aumentam o influxo de Ca2+ para o citoplasma além 
 24 
do esperado para um certo grau de despolarização da membrana e o aumento da sensibilidade das 
proteínas contráteis ao Ca2+ (Rembold, 1996). Portanto, as substâncias que produzem contração das 
células musculares lisas o fazem por algum desses mecanismos ou por uma combinação deles. Por 
outro lado, aquelas substâncias que produzem relaxamento muscular liso, podem fazê-lo também por 
interferir nestes mesmos mecanismos ou em outros adicionais, como o aumento do efluxo de Ca2+ ou 
seqüestro de Ca2+ em organelas intracelulares. 
O potencial transmembrana (Em) das células do músculo liso varia entre –40 a –70 mV e 
alteração desse potencial a valores menos negativos (despolarização) pode abrir canais de Ca2+ 
dependentes de voltagem, causando influxo de Ca2+ que produz aumento da [Ca2+] intracelular e início 
da contração (Somlyo e Somlyo, 1994 e 2000). Em 1948, Bozler demonstrou que as contrações do 
ureter, assim como no coração, foram propagadas e estão associadas com uma alteração elétrica, o 
potencial de ação. Se os potenciais de ação forem iniciados pela estimulação elétrica ocorre 
contração. Portanto, contrações espontâneas resultam de descargas espontâneas de potenciais de 
ação (Bolton et al., 1990). As despolarizações provocadas, por exemplo, por potenciais de ação ou 
alterações na [K+] extracelular produzem aumento da [Ca2+] citoplasmática primariamente por ativação 
de canais de Ca2+ do tipo L (Bolton, 1979; Hermsmeyer et al., 1988). Na maior parte, mas não em 
todos os músculos lisos, contrações induzidas por altas [K+] são completamente dependentes do Ca2+ 
extracelular e bloqueadores de canais lentos de Ca2+ (como a nifedipina e verapamil) inibem esta 
contração (D´Ocon et al., 1991). Por outro lado, em alguns músculos lisos, soluções com alto K+ 
também podem liberar Ca2+ de seus estoques intracelulares direta e indiretamente (Munro e Wendt, 
1994). 
Existem muitos trabalhos demonstrando que substâncias como ATP e carbacol também 
são capazes de produzir despolarização e abrir canais inespecíficos para cátions, promovendo influxo 
de Na+ que ativam, por sua vez, canais L de Ca2+ e produzir contração (Sims, 1992). Outros agonistas 
como angiotensina II, TEA e ACh inibem atividade de canais de K+ em células musculares lisas, o que 
também leva a despolarização e influxo de Ca2+ (Bolton, 1979; Miyoshi e Nakaya, 1991). A liberação 
 25 
de Ca2+ por alguns agonistas também pode levar a ativação de canais de Cl- o que pode despolarizar 
a célula (Hogg et al., 1994). 
Em várias células, a contração muscular é precedida por pequenas despolarizações do 
potencial transmembrana e essas variações na atividade elétrica da membrana estão relacionadas às 
funções dos tecidos. Por exemplo, as células musculares lisas da traquéia de cobaio apresentam 
oscilações espontâneas do potencial transmembrana conhecidas como “ondas lentas” que podem ser 
disparadas continuamente ou periodicamente em uma freqüência de aproximadamente 0,7 a 1,6 Hz. 
O potencial transmembrana oscila espontaneamente devido a uma diminuiçãogradual na 
permeabilidade da membrana aos íons K+ e quando é alcançado um limiar para ativar canais de Ca2+ 
um potencial de ação se inicia (Moss e Hofmann, 1992). Aumentos na freqüência das ondas lentas 
estão associados com alterações no tônus muscular da traquéia, como espasmos evocados em 
traquéia de cobaio pelo LTD4 (McCaig e Rodger, 1988) ou por baixas concentrações de acetilcolina ou 
histamina (McCaig e Souhrada, 1980; Ahmed et al., 1984). 
Algumas substâncias também podem produzir contração por mecanismos independentes 
de alterações no potencial transmembrana através de alterações na [Ca2+] intracelular ou alterando as 
respostas celulares ao Ca2+. No primeiro caso, as alterações da [Ca2+] no citoplasma mediadas por 
receptores e, independentes das alterações do Em, podem ser alcançadas por mecanismos que 
envolvem a ativação de receptores acoplados ao sistema de proteínas G e ativação da fosfolipase Cβ1 
com produção de IP3 e liberação de Ca2+ dos seus estoques internos (por exemplos, receptor α1-
adrenérgico na ativação por norepinefrina e receptor H1 para histamina; Bárány e Bárány, 1996). 
Outra forma pode ser através de alterações no influxo de Ca2+ mediado por receptor. Contrações 
sustentadas do músculo liso são dependentes do Ca2+ extracelular (Deth e van Breemen, 1977) e sem 
Ca2+ na solução extracelular as contrações induzidas por agonistas rapidamente relaxam à medida 
que existe um esvaziamento dos estoques internos (Bozler, 1969). A elevação do Ca2+ intracelular em 
uma contração mantida está relacionada a um maior influxo de Ca2+ para o interior da célula (Rembold 
e Murphy, 1988b). Substâncias como ATP e carbacol podem ativar canais iônicos inespecíficos e 
 26 
operados por receptor em alguns músculos lisos, aumentando diretamente o influxo de Ca2+ (Bolton, 
1979; Benham e Tsien, 1987; Ganitkevich e Isenberg, 1990). 
Pode-se obter força muscular por alteração da resposta celular ao Ca2+, como por 
exemplo, na alteração da sensibilidade ao Ca2+ intracelular na modulação da fosforilação da cadeia 
leve da miosina. Através de medidas da [Ca2+] intracelular simultâneas às medidas de força, muitos 
pesquisadores demonstraram que a sensibilidade ao Ca2+ depende do estímulo (Morgan e Morgan, 
1984; Bruschi et al., 1988; Karaki et al, 1988). A ativação da proteína quinase C (PKC) produz 
contração sustentada e de desenvolvimento lento no músculo liso arterial, o que demonstra que esta 
proteína pode estar envolvida na regulação da contratilidade do músculo liso ou em alguma outra 
resposta celular como a modulação por feedback do metabolismo de fosfatidilinositídeos. Os 
estímulos produzidos por angiotensina II, norepinefrina e endotelina causam aumento no conteúdo de 
diacilglicerol (DAG), um ativador lipídico e endógeno da PKC (Lee e Severson, 1994). Contrações 
sustentadas em músculo liso arterial e traqueal são caracterizadas por altos níveis de ativação de 
pontes cruzadas com baixos níveis de Ca2+ intracelular, baixos níveis de fosforilação da cadeia leve de 
miosina e baixas velocidades de encurtamento (Singer, 1996). Este exemplo serve para demonstrar 
que a sensibilidade dos elementos contráteis ao Ca2+ é fator importante no processo contrátil. 
Os ésteres de forbol, ativadores de proteína quinase C contraem o músculo liso e 
aumentam a sensibilidade ao Ca2+ intracelular tanto em relação ao desenvolvimento de força como em 
relação a fosforilação da miosina (Chatterjee e Tejada, 1986; Rembold e Murphy, 1988a; Nishimura et 
al., 1990). Entretanto, a compreensão da real participação da PKC torna-se de maior complexidade 
visto que já foram identificados mais de uma dezena de isoenzimas com diferentes genes relacionados 
e classificadas de acordo com suas estruturas e seus domínios regulatórios e catalíticos. A maior 
parte delas apresenta um domínio regulatório denominado C1 onde está localizado o sítio de ligação 
para o DAG e também para os ésteres do forbol. Dentre estas, algumas são dependentes de Ca2+ e 
outras não (Singer, 1996). Há relatos de que as contrações induzidas por K+ hiperosmolar em aorta 
 27 
de rato e cobaio foram independentes de Ca2+ e mediadas parcialmente pela ativação de proteína 
quinase C (Low et al., 1994). 
A fosforilação da tirosina também pode ser importante na regulação da sensibilidade ao 
Ca2+ intracelular, visto que algumas substâncias inibidoras de tirosina quinase (geldanomocina, 
tirfostina e genisteina) diminuíram respostas contráteis induzidas por agonistas em músculo liso intacto 
e em preparações desnudadas de músculo liso longitudinal de íleo de cobaio (Di Salvo et al., 1993). A 
tirfostina, por outro lado não teve efeito em contrações induzidas por altas concentrações de K+ em 
vasos intactos (Di Salvo et al., 1993). Ausina et al. (1996) descreveram que a adição hiperosmolar de 
K+ em útero de rata produz contrações que são pouco influenciadas pela alteração de volume celular 
devido ao estresse osmótico, são independentes de Ca2+ intra ou extracelular e de despolarização da 
membrana, e que não parecem ser mediadas pela ativação de PKC, quinases dependentes de 
Ca2+/calmodulina ou tirosina quinases. Entretanto, envolvem a participação de alguma quinase 
sensível a estaurosporina. 
Independentemente de os mecanismos iniciadores da contração serem relacionados às 
alterações do Em, à ativação de canais operados por receptor, ao deslocamento de Ca2+ de estoques 
intracelulares ou a uma combinação destes fatores, dentre outros, podemos considerar que as bases 
bioquímicas e estruturais da contração muscular lisa apresentam uma grande similaridade com os 
mecanismos conhecidos para a célula muscular estriada. Existem estruturas no músculo liso, os 
corpos densos que são análogos das linhas Z nos músculos estriados e ambos são constituídos de α-
actinina e servem de pontos de ligação para os filamentos de actina (Somlyo e Somlyo, 1994). A 
miosina nos dois tipos de células musculares é hexamérica formada por duas cadeias pesadas e 
quatro cadeias leves (MLC20 e LC17, duas de cada). A atividade ATPasica é específica e 
espacialmente localizada sendo desencadeada pela fosforilação da MLC20 no aminoácido Ser19 pela 
MLCK dependente de Ca2+-calmodulina. É geralmente aceito que este é o mecanismo primário para 
iniciar a contração no músculo liso (Sobieszek, 1977; de Lanerolle e Paul, 1991; Stull et al., 1991). O 
Ca2+ é um segundo mensageiro chave envolvido em muitos processos de sinalização celular. No 
 28 
músculo liso, a sua complexação com a calmodulina permite a sua interação com a MLC20 resultando 
em sua isomerização a uma forma ativa (Stull et al., 1996). 
A curva comprimento-tensão, a relação força-velocidade, a bioquímica e as alterações 
mecânicas do músculo liso são consistentes com a teoria dos filamentos deslizantes da contração na 
qual o ciclo das pontes cruzadas gera força e encurtamento (Arner et al., 1987; Fuglsang et al., 1993). 
A ativação das pontes cruzadas se dá por ligação de alta afinidade da miosina à actina na ausência do 
nucleotídeo, que se separam após a ligação do ATP e sua posterior hidrólise, seguida pela liberação 
de Pi e transição para estados geradores de força terminados pela liberação de ADP, ligação de ATP e 
repetição do ciclo (Somlyo e Somlyo, 1994). 
Estabelecida uma contração, o relaxamento das células musculares lisas pode acontecer 
por vários tipos de processos que, na maior parte dos casos, passa por redução da [Ca2+] no interior 
da célula. Substâncias como o fator relaxante derivado do endotélio (FRDE, óxido nítrico) e fator 
natriurético atrial aumentam GMPc e relaxam o músculo liso vascular por atenuação do aumento da 
[Ca2+] intracelular em células isoladas e tecidos intactos (Rapoport et al., 1985; Karaki et al, 1988; 
Word et al., 1991; Mc Daniel et al., 1992). A redução na [Ca2+] citoplasmática mediada pelo GMPc 
pode ser produzida por alguns mecanismoscomo: abertura de canais de K+ que produzirá 
hiperpolarização da célula e posterior diminuição do influxo de Ca2+ pelos canais L (Thornbury et al., 
1991,; Robertson et al., 1993); diminuição direta do influxo de Ca2+ através de canais do tipo L de 
forma independente das alterações do Em como os efeitos do 8-bromo-GMPc em células musculares 
vasculares como avaliado através da técnica de patch-clamp (Ishikawa et al., 1993); ativação da 
bomba Ca2+-ATPase do retículo sarcoplasmático e da membrana plasmática, dependentes de GMPc 
com conseqüente diminuição do Ca2+ livre no citoplasma (Popescu et al., 1985; Twort e van Breemen, 
1988); aumento da atividade trocadora Na+/Ca2+ como evidenciado em aorta de rato isolada (Itoh et 
al., 1983). 
Também pode ocorrer relaxamento muscular liso por hiperpolarização celular devida a 
aumento da probabilidade de abertura de canais KCa e KATP mediada por aumento da [AMPc] (Anwer 
 29 
et al., 1992; Quayle et al., 1994). A estimulação β-adrenérgica em miométrio de rata e o efeito do 
peptídeo relacionado ao gene da calcitonina (PRGC) em artérias mesentéricas de coelho demonstram 
haver abertura de canais de K+ ativados por Ca2+ e por ATP, respectivamente. Entretanto, assim 
como o GMPc, o AMPc também pode ser considerado capaz de diminuir a [Ca2+] intracelular por 
diminuição do influxo de Ca2+ tanto por alteração do potencial transmembrana como por apresentar 
efeitos diretos sobre os canais de Ca2+ do tipo L (Rembold, 1996). O mecanismo primário para a 
diminuição da [Ca2+] intracelular provocada pela elevação do AMPc é a ativação da proteína quinase G 
(GMPc-dependente) (Lincoln et al., 1990). Estímulos fisiológicos que aumentam AMPc incluem 
agonistas que ativam receptores adrenégicos β2, purinérgicos P1 ou receptores PRGC. Outra ação do 
AMPc pode ser a diminuição da sensibilidade ao Ca2+ intracelular. A ativação de proteínas quinases 
dependentes de AMPc produz fosforilação da quinase de cadeia leve da miosina em determinados 
sítios in vitro e isso pode diminuir sua sensibilidade ao Ca2+. O forskolin, um ativador específico da 
adenililciclase, induziu relaxamento da carótida de suínos por diminuir a [Ca2+] intracelular sem alterar 
a fosforilação da quinase de cadeia leve da miosina (McDaniel et al., 1991). Este mesmo efeito foi 
visto no relaxamento da traquéia de bovino produzido pelo isoproterenol (Stull et al., 1990). 
Especialmente em músculo liso vascular, o relaxamento produzido por algumas 
substâncias como ADP/ATP, adenosina, histamina, trombina e acetilcolina são mediadas pelo 
endotélio vascular através da liberação de NO ou do chamado fator hiperpolarizante derivado do 
endotélio (FHDE, o qual pode ser um produto do citocromo P450) (Rapoport et al., 1984; Feletou e 
Vanhoutte, 1988; Brayden, 1991; Arnal et al., 1999). Em 1980, Furchgott e Zawadzki foram os 
primeiros a demonstrar que o relaxamento das células musculares lisas de vasos era dependente da 
integridade anatômica do endotélio em resposta a acetilcolina. O endotélio também é o responsável 
pela produção de outros vasodilatadores como a prostaciclina (PGI2) a qual relaxa o músculo liso 
vascular pela ativação da adenilato ciclase e formação de AMPc (Arnal et al., 1999). Como um efeito 
paradoxal e, em determinadas circunstâncias como anóxia e hipertensão, o endotélio também pode 
ser o responsável pela liberação de substâncias vasoconstritoras como a PGH2, ânion superóxido (O2-) 
 30 
e endotelina (Lüscher et al., 1993). Além de funções vasomotoras o endotélio também participa de 
outros processos fisiológicos muito importantes pela liberação de NO e PGs como no controle da 
agregação plaquetária (Radomski et al., 1991). 
Como vimos anteriormente, a fosforilação da MLC20 pode ser considerada como iniciador 
do processo contrátil. Existe uma aceitação geral também de que o relaxamento do músculo liso 
contraído está associado com a desfosforilação da MLC20 (Stull et al., 1991; Somlyo e Somlyo, 1994 e 
2000), onde a atividade da miosina fosfatase é necessária para reverter a ativação da miosina pela 
fosforilação da sua cadeia leve regulatória. A medida que há diminuição na [Ca2+] intracelular, ocorre 
inativação da MLCK dependente de Ca2+, desviando o balanço de atividade quinase para fosfatase, o 
que resultará em desfosforilação da cadeia leve da miosina e relaxamento muscular (Word e Kamm, 
1997). As fosfatases de serina e treonina são classificadas em quatro categorias gerais (tipos 1, 2A, 
2B e 2C) de acordo com ativadores e inibidores específicos. A responsável pela desfosforilação da 
miosina no músculo liso é a proteína fosfatase do tipo 1 (PP1), e a subunidade catalítica desta enzima 
também está associada com o aparelho contrátil em músculo esquelético e cardíaco (Word e Kamm, 
1997). Entretanto, em preparações de útero desnudado de rata contraído com solução fisiológica 
saturada com Ca2+ e calmodulina, houve relaxamento relacionado a uma significativa, mas não 
completa, desfosforilação da MLC20, pela adição à solução fisiológica da subunidade catalítica de uma 
fosfatase do tipo 2 (Haeberly et al., 1985). 
A dependência direta entre a força e a quantidade de miosina fosforilada não descreve 
adequadamente todos os processos fisiológicos e celulares envolvidos na contração do músculo liso, e 
este é um dos aspectos da fisiologia muscular que ainda encontra-se no início de sua compreensão. 
Os baixos níveis de fosforilação da MLC20 estão associados com um forte aspecto do funcionamento 
do músculo liso que é a sua capacidade de desenvolver força a um baixo consumo de energia (ATP) 
(Siegman et al., 1980; Rembold e Murphy, 1993). Ainda não se conhece o mecanismo responsável 
para este estado, num misto de alta força, baixa fosforilação e baixo consumo de energia, chamado de 
“latch state”, mas acredita-se que envolva um aumento na proporção das pontes cruzadas 
 31 
ativadas/desativadas, ou mesmo uma separação temporal entre a velocidade de desfosforilação e a 
velocidade de desacoplamento entre actina e miosina ou mesmo uma lentificação da liberação de ADP 
pelas pontes cruzadas, mantendo desta forma a força por mais tempo (Khromov et al., 1995). Pode 
haver também um estado de cooperatividade onde pontes cruzadas fosforiladas promovem a ativação 
de outras pontes não fosforiladas (Vyas et al., 1992). Relaxamento muscular liso sem desfoforilação 
da MLC20 pode ser iniciado quando o músculo é contraído com agonistas e relaxado com agentes 
ainda na presença de agonistas (por exemplo: histamina ou norepinefrina + papaverina em músculo 
arterial de suíno). 
Em resumo, o músculo liso envolve uma diversidade de mecanismos para a regulação de 
sua contração ou seu relaxamento. Estes mecanismos incluem muitas formas da própria regulação do 
Ca2+ intracelular bem como alguns aspectos das respostas celulares às alterações da [Ca2+] 
citoplasmática. Como pontos principais dos processos celulares temos a ativação da quinase de 
cadeia leve da miosina que leva a fosforilação da cadeia leve da miosina na posição da serina 19. 
Esta fosforilação está associada com a atividade lítica de ATP da miosina ativada pela actina. Em 
estímulos fisiológicos o desenvolvimento de força depende do aumento da quantidade de miosina 
fosforilada, mas existem exemplos de eventos que não associam força e fosforilação da miosina. Isto 
sugere que outros mecanismos regulatórios também podem modular a força contrátil em alguns 
músculos. Teleologicamente, essa diversidade de mecanismos pode permitir ao músculo liso a 
manutenção de suas funções normais como uma compensação de alguma deficiência genética, algum 
estado patofisiológico ou terapia farmacológica. 
O músculo liso das vias aéreas e sua interação com reações antigênicas 
Já está bem estabelecido que a asma envolve uma fase inicialmente broncoconstritora e 
uma fase tardia inflamatória (Barnes, 1989). Nesta, uma dascaracterísticas é a hipersensibilidade das 
vias aéreas a vários estímulos físicos químicos e farmacológicos (Boushey et al., 1980; O’Byrne e 
Manning, 1992). Vários componentes da árvore respiratória podem contribuir para a 
hiperresponsividade das vias aéreas como a musculatura lisa, o epitélio brônquico, mecanismos 
 32 
neuro-humorais e as ligações mecânicas entre o parênquima pulmonar e as vias aéreas (Ingram, 
1991). A resposta anormal da musculatura lisa das vias aéreas tem sido sugerida para definir a 
hiperrreatividade brônquica e tem sido objeto de várias investigações, embora também sejam 
importantes as participações de eventos como a regulação da secreção de muco, a tosse e o tônus 
vasomotor (Cockroft et al., 1977; Boushey et al., 1980). 
A histamina tem um papel fisiológico importante. Esta substância é um dos mediadores 
produzidos e estocados nos mastócitos e sua liberação se dá pela interação do antígeno com 
anticorpos IgE na superfície dos mastócitos, desempenhando um papel fundamental nas reações de 
hipersensibilidade imediata e nas respostas alérgicas. A liberação de histamina pode produzir efeitos 
locais ou gerais principalmente na musculatura lisa através de sua ligação com receptores H1, cuja 
ativação, por exemplo, provoca broncoconstrição (Ash e Schild, 1966). Apesar de os mastócitos 
serem de provável importância em respostas broncoconstritoras agudas a alérgenos, seu papel na 
asma crônica, particularmente nas respostas tardias a não está totalmente compreendido (Oates e 
Wood, 1989). Isto tem importantes consequências terapêuticas visto que agonistas β e drogas que 
estabilizam mastócitos (tipo oxatomida e loperamida), as quais previnem a liberação de mediadores 
dos mastócitos são efetivas em prevenir a resposta broncoconstritora a alérgenos, como esperado, 
mas não são efetivos em prevenir a hiperrreatividade brônquica subsequente. Por outro lado, os 
corticosteróides os quais não são efetivos em prevenir a liberação de mediadores dos mastócitos, 
inibem efetivamente a resposta tardia e previnem ou reduzem a hiperreatividade brônquica (Schleimer 
et al., 1983; Cockroft e Murdock, 1987). 
A liberação de histamina durante a reação anafilática já tem sido demonstrada em várias 
espécies e tecidos mas, já há muito tempo, sabe-se que ela não é responsável sozinha por todos os 
efeitos na musculatura lisa observados após a apresentação do estímulo desencadeador da reação de 
hipersensibilidade (Brocklehurst, 1960). Em meados do século passado, foi sugerida a importância da 
Substância Anafilática de Reação Lenta (SRS-A), nos eventos que ocorrem após estímulo imunológico 
dos pulmões (Kellaway e Trethewil, 1940). A SRS-A foi caracterizada como um potente constritor da 
 33 
musculatura lisa das vias aéreas com uma maior duração de ação que a histamina, sabendo-se 
atualmente tratar-se este efeito da produção de leucotrienos, principalmente LTC4, LTD4 e LTE4 (Lewis 
e Austen, 1984), liberados por algumas células presentes nas vias aéreas, incluindo mastócitos, que 
estão envolvidas com a reação com o alérgeno (Dahlen et al., 1980 e 1983). 
Produtos da ciclooxigenase também estão relacionados com os fenômenos da resposta 
asmática imediata (Fish et al., 1981) e tardia (Fairfax, 1983). Os candidatos mais prováveis são as 
prostaglandinas estimulatórias PGD2, PGF2α e o TxA2. A PGD2 contrai as vias aéreas produzindo 
broncoconstrição diretamente por estimulação de receptores específicos e indiretamente por meio de 
ação pré-sináptica com liberação de acetilcolina de nervos colinérgicos das vias aéreas (Tamaoki et 
al., 1987). Assim como a PGD2 a PGF2α também é importante na indução da broncoconstrição e 
hiperresponsividade das vias aéreas após inalação de alérgenos a organismos sensibilizados (O’Byrne 
e Manning, 1992). O TxA2, um potente constritor da musculatura lisa, também tem sido implicado na 
hipersensibilidade asmática em cães (Aizawa et al., 1985; Kleeberger et al., 1987) e em humanos 
(Shephard et al., 1985). 
 
Interações entre Sistema Imunológico e Sistema Nervoso Autônomo 
 
Podemos exemplificar alguns eventos que ilustram a complexa relação entre sistema 
imunológico e sistema nervoso autônomo. Nas vias aéreas, de uma maneira geral, há uma 
concordância de que a inervação para a musculatura, vasos sanguíneos e glândulas é dupla: uma 
excitatória e uma inibitória. A estimulação vagal contrai as vias aéreas, aumenta a secreção glandular 
e dilata os vasos pulmonares (Hahn et al., 1978). Estes efeitos são bloqueados pela atropina 
sugerindo que são mediados pela ativação dos receptores muscarínicos para a acetilcolina 
(Widdicombe, 1963). Em animais, a estimulação simpática produz, ao contrário da parassimpática, 
relaxamento da musculatura das vias aéreas, contrai os vasos sanguíneos e inibe as secreções 
glandulares (Cabezas et al., 1971; Kadowitz et al., 1976). 
 34 
Além dos eventos mecânicos e celulares que são importantes nas alterações do 
funcionamento do músculo liso respiratório, também temos a participação de eventos mediados por 
neurônios localizados na árvore respiratória ou distantes dela. Em camundongos, a exposição ao 
alérgeno associada ao desenvolvimento de uma resposta mediada por IgE pode levar a uma alteração 
do controle neural das vias aéreas com liberação aumentada de ACh de terminais neurais (Larsen et 
al., 1994). Efeito semelhante foi registrado em cobaios, onde este aumento da neurotransmissão 
colinérgica talvez seja mediado por uma down-regulation dos receptores muscarínicos pré-juncionais 
inibitórios (Elbon et al., 1995). A liberação local de taquicininas por fibras C sensoriais também pode 
ser importante na patofisiologia da inflamação brônquica e na hiperresponsividade relacionada com a 
asma (Frossard e Advenier, 1991). Por outro lado, Greene et al (1988) demonstraram que a 
estimulação imunológica in vitro dos mastócitos pulmonares produz secreção de fatores que excitam 
neurônios sensoriais vagais. Entretanto, estes fenômenos não são exclusivos do músculo respiratório. 
Nos dias atuais, portanto, é possível a compreensão das interações entre o sistema 
imunológico e sistema nervoso e muitos estudos comprovaram que o sistema nervoso pode influenciar 
o sistema imune, assim como o contrário também é provável acontecer (Livnat et al., 1987). O sistema 
nervoso autônomo, em particular, deve exercer algum controle fisiológico sobre processos 
imunológicos visto que fibras nervosas autonômicas contendo catecolaminas estão presentes em 
áreas próximas a tecidos linfóides e linfócitos expressam receptores para neurotransmissores e 
peptídeos neuromoduladores que são liberados por estes nervos (Williams et al., 1981; Livnat et al., 
1985). 
Existem interações parácrinas entre mastócitos e o plexo submucoso que constituem 
fatores das reações de hipersensibilidade do tipo 1 associadas com modelos de sensibilização a 
antígenos específicos (Frieling et al., 1994a e 1994b). O comportamento do intestino imunizado 
quando estimulado com o antígeno sensibilizante é influenciado pela maior atividade de neurônios 
submucosos secretomotores do sistema nervoso entérico (Perdue e Gall, 1986; Wang et al., 1991). A 
estimulação antigênica envolve secreção mucosa aumentada e incremento nos movimentos 
 35 
propulsivos que são dependentes das funções integrativas do sistema nervoso entérico. Portanto, a 
sinalização entre os mastócitos da mucosa intestinal e os neurônios entéricos está envolvida nas 
respostas anafiláticas ao antígeno sensibilizante e a histamina é um dos prováveis sinais desta 
comunicação (Frieling et al., 1994b). Entretanto, ainda são poucos os estudos a respeito do 
funcionamento dos microcircuitos integrados em intestino sensibilizado durante a nova exposição ao 
antígeno sensibilizante e é pequeno o nosso conhecimento sobre os efeitos neurofisiológicos da 
ativação de mastócitos em diferentes tecidos.Os gânglios autonômicos são de particular interesse pois apresentam uma população 
considerável de mastócitos (Torp, 1961; Weinreich, 1985) e porque estão envolvidos na regulação do 
tônus autonômico para a periferia (Weinreich, 1985). O gânglio nodoso, por exemplo, que apresenta 
aproximadamente 95% de suas células classificadas como do tipo C e inerva regiões como o esôfago, 
traquéia, brônquios e outras estruturas viscerais torácicas e abdominais, tem sua excitabilidade 
alterada, em geral por despolarizações subliminares da membrana e por modulação da sua 
intensidade de descargas, em resposta à presença de muitos autacóides como serotonina, histamina, 
alguns prostanóides, leucotrienos e bradicinina (Undem et al., 1993; Undem e Weinreich, 1993; Leal-
Cardoso et al., 1993). A estimulação antigênica e a liberação de mediadores específicos durante a 
reação de hipersensibilidade imediata nos pulmões estimulam a formação de impulsos em fibras 
aferentes vagais em suas proximidades, enquanto que a destruição de fibras C pela capsaicina diminui 
a resposta pulmonar induzida pelo antígeno (Coleridge et al., 1989; Matsuse et al., 1991). Está bem 
documentado por Albuquerque et al. (1996) que o gânglio cervical superior, que também participa na 
fase tardia da inflamação pulmonar subsequente à indução de uma reação anafilática, apresentou uma 
potenciação sustentada, de longa duração (A-LTP, do inglês antigen-induced long term potentiation), 
do potencial de ação composto e um aumento efetivo na liberação de histamina após a apresentação 
do antígeno e, que as células imunes e os mediadores responsáveis pela A-LTP estão presentes no 
próprio gânglio simpático. 
 36 
Entretanto, relativamente pouca atenção tem sido dada a possíveis interações entre 
mastócitos, antígenos e autacóides com outros gânglios autonômicos como os pré-vertebrais, embora 
eles apresentem vantagens em seu estudo pela existência de arcos reflexos periféricos, riqueza de 
tipos de potenciais sinápticos e dos tipos de neurônios (Leal-Cardoso, 1993). Os gânglios pré-
vertebrais abdominais como os gânglios celíaco direito e esquerdo, o mesentérico superior e o 
mesentérico inferior são estruturas que desempenham importantes funções fisiológicas visto que é 
através deles que o trato gastrintestinal recebe sua inervação simpática inibitória. O plexo celíaco 
(gânglio celíaco direito e esquerdo e gânglio mesentérico superior) inerva grande parte do sistema 
gastrintestinal e dá origem a um grande número de troncos nervosos que o ligam à maior parte dos 
órgãos abdominais (Kreulen e Szurszewski, 1979a). Além da clássica descrição de vias aferentes e 
eferentes que comunicam os neurônios centrais e periféricos, o plexo celíaco também está envolvido 
com reflexos locais independentes da participação do sistema nervoso central. Em 1941, Kuntz e van 
Buskirk demonstraram respostas inibitórias no sistema biliar e no segmento proximal do intestino que 
envolviam indubitavelmente vias reflexas mediadas pelo plexo celíaco. A existência de reflexos 
mediados por gânglios simpáticos pré-vertebrais foi confirmada por outros autores (Harris, 1943; 
Semba, 1954), inclusive com a demonstração in vitro entre dois segmentos de cólon conectados 
apenas por vias nervosas do gânglio celíaco e mesentérico inferior (Crowcroft et al., 1971; Kreulen e 
Szurszewski, 1979b). Em 1993, o trabalho de Mazet et al nos mostra que a distensão gástrica inibe a 
motilidade duodenal via reflexo nervoso, mediado pelo plexo celíaco, e que estes eventos não 
dependem de mecanismos nicotínicos e ativação de canais de Na+ ou de Ca2+. 
Leal-Cardoso (1993) descreveu que a apresentação do antígeno produziu desgranulação 
de mastócitos, liberação significativa de histamina, maior formação de produtos da ciclooxigenase 
(como PGD2 e TXB2) em gânglio celíaco e mesentérico inferior de cobaio ativa e previamente 
sensibilizados ao antígeno. As propriedades elétricas dos neurônios também foram alteradas pela 
apresentação ao antígeno, o que levou a uma despolarização, aumento da resistência de entrada da 
membrana, aumento do número de potenciais de ação num pulso de corrente supraliminar, indução de 
 37 
automatismo, bloqueio da pós-hiperpolarização lenta e uma corrente similar à corrente M de K+. As 
respostas da apresentação do antígeno em relação ao potencial transmembrana e resistência de 
entrada foram correlacionadas positivamente às ações da histamina adicionada exogenamente. Estes 
dados demonstram a utilidade destas gânglios como modelo para o estudo das interações entre os 
sistemas nervoso autônomo e imunológico. 
 
Estudos relacionados às ações da histamina no sistema nervoso 
O interesse pelo estudo das ações da histamina é proveniente das descobertas ocorridas 
na primeira metade do século XX com os estudos sobre reações anafiláticas, a comprovação da 
presença de histamina em muitos tecidos e a demonstração de que ela é uma das substâncias 
liberadas pelos mastócitos em reações antígeno anticorpo. No sistema nervoso central de mamíferos 
apresenta distribuição variada e existem fortes evidências de que ela possa ter um papel como um 
neurotransmissor ou um neuromodulador (Adam e Hye, 1966; Hill, 1990). Os receptores para 
histamina são divididos em três subtipos principais denominados H1, H2 e H3, baseados em estudos 
quantitativos in vitro em tecidos periféricos e centrais. Em 1966, Ash e Schild introduziram o termo H1 
para definir a classe de receptores histaminérgicos que foram sensíveis à inibição por baixas 
concentrações de antihistamínicos clássicos como a prometazina e mepiramina. Estes receptores 
estão classicamente relacionados com as contrações de muitos músculos lisos viscerais como a 
traquéia, útero e íleo de cobaio. Os receptores H2, que participam da estimulação da secreção ácida 
no estômago entre outros efeitos, foram identificados com o desenvolvimento da burimamida (Black et 
al., 1972). A existência do receptor H3 foi sugerida em 1983 na tentativa de entender os efeitos da 
histamina em regular sua própria liberação em fatias de cérebro de rato (Arrang et al., 1983). 
No sistema nervoso autônomo, a histamina desempenha um papel muito relevante nas 
alterações elétricas e funcionais promovidas por reações antígeno-anticorpo. Desde 1943, com o 
trabalho de Kwiatkowsky sabemos da existência de histamina no sistema nervoso autônomo periférico 
de mamíferos, sendo os mastócitos o seu principal local de armazenamento nos gânglios autonômicos 
 38 
(Weinreich, 1985). Ela é o mediador inflamatório prototípico liberado de mastócitos nas proximidades 
das terminações sensoriais periféricas, podendo inclusive estimular neurônios vagais do tipo C 
(Coleridge e Coleridge, 1977; Wasserman, 1994). Nos gânglios simpáticos, alguns dos seus efeitos 
parecem ser mediados por receptores H1 e H2 que, pelo menos em gânglio cervical superior de coelho, 
são os responsáveis pela facilitação da transmissão sináptica e pela depressão ganglionar, 
respectivamente (Brimble e Wallis, 1973). No rato, agonistas de receptor H1 foram ineficazes 
enquanto que os de agonistas do receptor H2 produziram inibição da transmissão ganglionar, através 
da diminuição dose-dependente da amplitude do potencial de ação composto pré- e pós-sináptico 
(Lindl, 1983; Snow e Weinreich, 1987). Em 1989, Christian et al relataram que em gânglio cervical 
superior de cobaio (assim como em gânglio celíaco e mesentérico inferior, vide acima), os efeitos da 
aplicação exógena de histamina apresentaram correlação positiva com os da estimulação com o 
antígeno e que ambos foram inibidos por antagonistas de receptor H1, não sendo alterados por 
antagonistas de receptor H2 ou H3. 
Os mecanismos de transdução do sinal através da ativação dos receptores 
histaminérgicos em neurônios ainda são pouco compreendidos mas incluem alterações em correntes 
iônicas como as correntes de K+.